Java网络编程之简单UDP通信

   UDP是一种基于不可靠连接的协议，它无法保证传输的数据能不丢失不重复到达，尽自己努力传输，但是不会重传，不需要建立连接，则它所需要的时间会很快。它是基于数据报为单位进行传输的，不想TCP是一种基于流进行传输的。在UDP中没有所谓的Socket和ServerSocket来区分一个是客户端一个是服务器端，相反在UDP中客户端和服务器端都是基于相同的DatagramSocket来进行传输的，区别在于使用的构造函数。

利用TCP和UDP进行传输的应用层协议如下：

   基于TCP的有FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3与DNS

   基于UDP的有TFTP、SNMP与DNS

   其中DNS既可以基于TCP，也可以基于UDP。

   利用UDP进行网络通信主要涉及两个类，一个是DatagramPacket,主要用来将数据字节填充到UDP数据报中，用来解包接受数据的，用来收和发UDP数据报。一个是DatagramSocket主要用来是建立客户端和服务器端，用来接受和发送数据报数据的。

题注：在Socket连接中，Socket会每次在构造器后自动利用host和port来尝试连接主机。

     ServerSocket在每次构造器后，会尝试绑定于指定的port端口

     DatagramSocket在每次构造器后，当使用无参数时候，系统自动分配一个端口绑定上

     当使用有参的时候，系统将该socket绑定于该端口，可以调用connect来远程连接host和port

     MulticastSocket是DatagramSocket一样，因为它是DatagramSocket的子类

DatagramPacket类：

UDP首部向IP首部添加了8个字节，包含了源端口和目标端口，IP首部以后内容的长度和校验和，最多有65507个字节数。UDP所使用的端口和TCP使用的端口不一样的，是一个final类。

对于接受数据，将接受到的数据存储到 DatagramPacket，然后从该对象中读取数据。

   对于发送数据，将发送的数据先存到DatagramPacket中，然后将该对象发送。

接受数据报构造函数：

DatagramPacket(byte[] buffer,int length)

 DatagramPacket(byte[] buffer,int offset,int length)

 socket将接受到的数据部分存储到buffer，一般buffer的大小最多定义为8192或者512大小即可

发送数据报构造函数：

  由于DatagramPacket将数据填充到UDP数据报中，而数据报需要源端口和目标端口，客户端一般创建的端口是匿名的，会在填充的过程中自动的加上，而源端口必须要首先显式的在DatagramPacket中设置，这样才能填充到UDP数据报中。 发送数据都必须要把数据以字节形式发送。以API 1.6

DatagramPacket(byte[] buffer,int length,InetAddress dest,int port)

 DatagramPacket(byte[] buffer,int offset,int length,InetAddress dest,int port)

 DatagramPacket(byte[] buffer,int length,SocketAddress dest)

 DatagramPacket(byte[] buffer,int offset,int length,SocketAddress dest)

 注意：SocketAddress是一个抽象类，主要保存了主机名、IP和端口号，

       一般可以SocketAddress address=new InetSocketAddress（"www.baidu.com",2000)

       InetAddress只是用来保存主机名和IP的。

InetAddress getAddress()、getPort()获取发送数据目标地址、端口和接受到数据的源地址、端口

SocketAddress getSocketAddress（）(最常用的)一样的意思。

利用 getData()获取接受到的数据报数据的字节数组，一般利用

String res=new String(packet.getData(),"ASCII")或

String s=new String(packet.getData(),packet.getOffset(),packet.getLength(),"UTF-8");

获取数据。 getLength()返回UDP中数据的字节数。 getOffset()数据报中数据开始的点。

对于已经构造好的DatagramPacket，可以在发送之前更改它的一些状态。修改数据报的属性，一般是先创建一个接受数据报的构造函数，然后对其报进行更改属性。

setData(byte[] data)

setData(byte[] data,int offset,int length) 可以用来连续发送大量的数据块

setAddress(InetAddress remote)

setPort(int port)

setAddress(SocketAddress remote)相当于上面两个方法。可以利用这些方法来设置一个数据报发送不同的ip和端口。

setLength(int length)设置包的长度，主要是指定缓冲区中 将要发送的字节数，或用来 将要接收数据的包数据缓冲区的字节数。

DatagramSocket类

在UDP中没有明显的客户端类和服务器端类，客户端既可以发消息也可以接受消息。均在创建的过程会有SocketException异常。

创建UDP客户端构造器

DatagramSocket()；创建一个对于客户端来说匿名的端口，发送UDP的过程会自动加上该端口号，服务器接受消息也会按照该端口号发送。

创建UDP服务器构造器

DatagramSocket(int port)

DatagramSocket(int port,InetAddress interface);用于一个主机有多个网络接口的时候

DatagramSocket(SocketAddress interface)

发送数据报

直接调用send(DatagramPacket dp),异常有IOException

接受数据报

receive( DatagramPacket dp ); 异常有IOException

从网络中接受一个UDP数据报，存储在某一个DatagramPacket。在数据未到达之前会一直阻塞后面的运行，一般在无限循环中接受。

管理连接

connect(InetAddress host,int port)来设置其只对指定的远程主机和指定远程的接受和发送包

getPort()、getInetAddress()返回其连接的远程主机。一般在接受到消息后，需要调用

packet.getSocketAddress(),获取远程主机基本信息

简单UDP示例：

客户端UDP

package com.udpclient;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

//Discard以端口9,该服务器主要就是丢弃所有的数据
public class UDPDiscardClient {
//discard 的端口为9
private static final int DEFAULT_PORT=9;
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
           String hostname= "localhost";
int port=DEFAULT_PORT;
try{
            InetAddress server=InetAddress.getByName(hostname);
            BufferedReader userIn= new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in));
//创建UDP客户端
            DatagramSocket client= new DatagramSocket();
while( true)
            {
               String inline=userIn.readLine();
if(inline.indexOf('.')!=-1) break;
byte[] data=inline.getBytes( "UTF-8");

//数据报
               DatagramPacket thepacket= new DatagramPacket(data,data.length,server,port);
               client.send(thepacket);
            }
            client.close();
           } catch(UnknownHostException e)
           {
            e.printStackTrace();
           } catch(SocketException e)
           {
            e.printStackTrace();
           } catch(IOException e)
           {
            e.printStackTrace();
           }
 }
}

服务器UDP

package com.udpserver;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UDPDiscardServer {

private final static int DEFAULT_PORT=9;
private final static int MAX_PACKET_SIZE=65507;

public static void main(String[] args) {

int port=  DEFAULT_PORT;
byte[] buffer= new byte[MAX_PACKET_SIZE];
try{
    DatagramSocket server= new DatagramSocket(port);
           DatagramPacket packet= new DatagramPacket(buffer,buffer.length);

while( true)
           {
            server.receive(packet);
            String s= new String(packet.getData(),packet.getOffset(),packet.getLength(), "UTF-8");
            System.out.println(packet.getAddress()+ " at port:"
                +packet.getPort()+ " says:\n"+s);
//设置以后需要接受的长度
            packet.setLength(buffer.length);
           }

   } catch(SocketException e)
   {

   } catch(IOException e)
   {

   }
 }
}